(57)【要約】【課題】絶縁層とめっき銅との密着力の低下や耐熱性の低下を改善する多層プリント配線板の製造方法を提供する。【解決手段】（ａ）第１の回路層を形成した絶縁基板上に絶縁層を形成する工程、（ｂ）絶縁層にバイアホールを形成する工程、（ｃ）絶縁層表面を酸化性溶液により粗化する工程、（ｄ）絶縁層表層に残存している無機充填剤を除去する工程及び（ｅ）絶縁層表面及び前記バイアホール内壁に銅めっきをして第２の回路層及びバイアホールによる層間接続を形成する工程をこの順に行う多層プリント配線板の製造方法。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
（ａ）第１の回路層を形成した絶縁基板上に絶縁層を形成する工程、（ｂ）絶縁層にバイアホールを形成する工程、（ｃ）絶縁層表面を酸化性溶液により粗化する工程、（ｄ）絶縁層表層に残存している無機充填剤を除去する工程及び（ｅ）絶縁層表面及び前記バイアホール内壁に銅めっきをして第２の回路層及びバイアホールによる層間接続を形成する工程をこの順に行うことを特徴とする多層プリント配線板の製造方法。
【請求項２】
（ｄ）絶縁層表面に残存している無機充填剤を除去する工程が、アルカリ金属水酸化物あるいはアルカリ土類金属水酸化物を水に溶解させたｐＨ１０以上のアルカリ溶液に浸漬する工程である請求項１に記載の多層プリント配線板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、多層プリント配線板の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、インターポーザー用半導体パッケージ基板技術が重要となっており、特に小型、多機能化を実現するには狭ピッチ接続技術が不可欠であることから微細配線化、パターン密着性、高信頼性に対する要求は極めて高い。従来、パッケージ基板に適用するビルドアップ層の形成には、高密度配線、高速処理に優れるドライフィルムタイプの絶縁樹脂接着シートを使用したセミアディティブ法の適用が主流となっている。セミアディティブ法による多層プリント配線板の製造方法は次のような工程からなっている。
ａ工程：第１の回路層を形成した絶縁基板上に絶縁層を形成する工程。
ｂ工程：絶縁層にバイアホールを形成する工程。
ｃ工程：絶縁層表面を酸化性溶液により粗化する工程。
ｄ工程：絶縁層表面及び前記バイアホール内壁に銅めっきをして第２の回路層及びバイアホールによる層間接続を形成する工程。
以上の工程により２層プリント配線板が作製される。
【０００３】
そして、作製された２層プリント配線板の第２の回路層を第１の回路層とみなして、前記ａ工程からｄ工程までを繰り返すことにより３層多層プリント配線板が作製され、以下同様にして前記ａ工程からｄ工程までを必要回数繰り返すことによりさらに多層のプリント配線板が作製される。一般的に、ｃ工程にて絶縁層表層を酸化性溶液により化学的に粗面化し、続くｄ工程の銅めっき前に酸性あるいはアルカリ性コンデショナーの使用により、脆弱層の除去を行う（例えば特開平１１−２６１２２０号公報参照）。
【０００４】
【特許文献１】特開平１１−２６１２２０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
一方、パッケージ基板のビルドアップ層を形成する絶縁材料に対して、高接続信頼性に対する要求の高まりから絶縁樹脂の熱膨張係数を極力小さくするため、樹脂中に多量の無機充填剤を添加する手法がとられている。しかしながら、樹脂中に多量の無機充填剤を添加することにより、粗化後の絶縁層表層に無機充填剤が残存し易くなり、その結果、コンデショナー処理によっても十分に除去できずに絶縁層とめっき銅との密着性が大きく低下したり、耐熱性が低下することが問題となっている。本発明の多層プリント配線板の製造方法は、絶縁層とめっき銅との密着力の低下や耐熱性の低下を改善することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明者は、絶縁層とめっき銅との密着力の低下の原因について検討した結果、粗化後の絶縁層表層に多量の無機充填剤が残存している場合、コンデショナーによるめっき前処理によっても十分に除去することが困難となり、無機充填剤によってめっき銅と絶縁層との密着界面が低下するためめっき銅との密着力の大幅な低下や耐熱性の低下することを見出した。
【０００７】
本発明は、以下に関する。
１．（ａ）第１の回路層を形成した絶縁基板上に絶縁層を形成する工程、（ｂ）絶縁層にバイアホールを形成する工程、（ｃ）絶縁層表面を酸化性溶液により粗化する工程、（ｄ）絶縁層表層に残存している無機充填剤を除去する工程及び（ｅ）絶縁層表面及び前記バイアホール内壁に銅めっきをして第２の回路層及びバイアホールによる層間接続を形成する工程をこの順に行うことを特徴とする多層プリント配線板の製造方法。
２．（ｄ）絶縁層表面に残存している無機充填剤を除去する工程が、アルカリ金属水酸化物あるいはアルカリ土類金属水酸化物を水に溶解させたｐＨ１０以上のアルカリ溶液に浸漬する工程である項１に記載の多層プリント配線板の製造方法。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の多層プリント配線板の製造方法により、粗化後の絶縁層表層に残存している無機充填剤を効率よく除去し、絶縁層とめっき銅との密着力の低下や耐熱性の低下を改善することが可能となった。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下図１を参照して本発明の実施の形態を説明するが、本発明は、以下に限定されるものではない。
まず、第１の回路層１を形成した絶縁基板２（図１−ａ）上に、絶縁層３を形成する（図１−ｂ）。本発明で用いられる絶縁基板２としては、プリント配線板の基板として使用できるものであればよく、特に制限はない。例えば、ガラス布基板エポキシ樹脂積層板に回路層１を形成したものを用いる。
【００１０】
絶縁層３としては、耐めっき液性、耐熱性及び絶縁性を備えている他、酸化性溶液により樹脂表層に凹凸を形成するための粗化性を備えている必要があり、具体的には、エポキシ樹脂、エポキシアクリレート、酸変性エポキシ樹脂などに硬化剤、難燃剤を添加した樹脂組成物に、粗化性を得るための酸化性溶液に対し分解、又は溶解可能なゴム成分やフィラーなどを加えた組成物等が挙げられるがこれらに限定されるものではない。また、樹脂の熱膨張係数を低減する目的で添加する無機充填剤には、アルミナ、シリカ、水酸化アルミニウムなどが挙げられるがこれらに限定されるものではない。
【００１１】
絶縁層３を形成する方法は、液状の材料を用いてロールコール、カーテンコート等の方法で塗布する方法、シート化した絶縁樹脂材料を用いてラミネート方式で貼り合わせる方法や鏡板に挟んで加圧積層プレスする方法等いずれも採用できる。絶縁層３を形成する前に、絶縁層３の接着性を高めるために、第１の回路層１の導体表面を酸化して凹凸を形成したり、酸化して形成した凹凸をさらに水素化ホウ素ナトリウムやジメチルアミンボラン等のアルカリ性還元剤を用いて還元するのが好ましい。次に絶縁層３に、第１の回路層１と第２の回路層５と接続するためのバイアホール４を形成する（図１−ｃ）。バイアホール４を形成する方法としては、主にレーザが採用される。
【００１２】
次に、過マンガン酸カリのアルカリ溶液など公知の酸化性粗化液に浸漬することにより絶縁層３の表面に粗化面を形成する。粗化面を形成したのち、絶縁層表層に残存する無機充填剤を除去するためアルカリ溶液に浸漬するが、アルカリ溶液としては、アルカリ金属水酸化物の水溶液、アルカリ土類金属水酸化物の水溶液が挙げられる。このとき無機充填剤のみを取り除くという観点から、アルカリ溶液のｐＨが１０以上であるのが好ましく、ｐＨが１０〜１３であるのがより好ましい。ｐＨが１０未満であると無機充填剤の除去に長時間要する傾向がある。
【００１３】
次に絶縁層３表面に銅めっき層６を形成する（図１−ｄ）。無電解めっき前処理として所定のアルカリあるいは酸性コンデショナー処理した後、絶縁層３の表面及びバイアホール４の内壁に無電解めっきにより厚さ０．３〜１．０μｍ程度にめっき銅を析出させ、次いで、この上に所望の厚さになるまで電解めっきにより銅を析出させることにより形成される。
【００１４】
最後に、第２の回路層５の形成は、めっきレジストの形成に続くパターンめっき、レジスト剥離、エッチング工程を経て形成される（図１−ｅ）。これにより、絶縁基板の両面に各１層の絶縁層３を介して各２層、合計４層の回路を有する多層プリント配線板が得られる。これをさらに多層化するときは、絶縁層形成以下、図１のｂ〜ｅの工程を繰り返せばよい。
【実施例】
【００１５】
（実施例１）
絶縁樹脂接着シート用の樹脂組成物を下記のとおり作製した。
・ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂（ＥＰＩＣＬＯＮ１５３：日本化薬株式会社  １００重量部）
・カルボン酸変性アクリロニトリルブタジエンゴム（ＰＮＲ−１Ｈ：ＪＳＲ株式会社  ５重量部）
・熱硬化剤フェノールノボラック型樹脂（ＨＰ−８５０：日立化成工業株式会社  １０重量部）
・難燃剤リン酸エステル（ＰＸ−２００：三光化学株式会社  ３０重量部）
・無機充填剤球状シリカ（ＳＣ２０５０：株式会社アドマテックス社製  ７０重量部）
・希釈溶剤：低沸点溶剤メチルエチルケトン（１００重量部）
【００１６】
続いて上記樹脂組成物をキャリアフィルム（ＰＥＴ：３８μｍ）に塗布し、１１０℃で乾燥させて絶縁樹脂接着シートを得た。この接着シートは、膜厚４０μｍ、揮発分５．０％となるように塗工条件を調整した。この接着シートに内層処理を施した厚さ３５μｍの両面粗化銅箔を両面に有するガラス布基材エポキシ樹脂両面銅張積層板（日立化成工業株式会社製、ＭＣＬ−Ｅ−６７９（商品名）を使用）に１１０℃、６０秒でラミネート成形した後、１７０℃、６０分の加熱硬化を行い、絶縁樹脂を最外層に有する絶縁樹脂基板を作製した。この絶縁樹脂基板に炭酸ガスレーザにより所定箇所にバイアホールを形成した。
【００１７】
次いで絶縁樹脂層を化学粗化するために、膨潤液として、ジエチレングリコールモノブチルエーテル：２００ｍｌ／Ｌ、ＮａＯＨ：５ｇ／Ｌの水溶液を作製し、７０℃に加温して５分間浸漬処理する。次に、粗化液として、ＫＭｎＯ４：６０ｇ／Ｌ、ＮａＯＨ：４０ｇ／Ｌの水溶液を作製し、８０℃に加温して１０分間浸漬処理する。引き続き、中和液（ＳｎＣｌ２：３０ｇ／Ｌ、ＨＣｌ：３００ｍｌ／Ｌ）の水溶液に室温で５分間浸漬処理して中和した。
【００１８】
この後、６０℃に加温したＮａＯＨ：０．５ｇ／Ｌの水溶液（ｐＨ＝１０）に５分間浸漬することにより絶縁層表層に残存する無機充填剤を除去した。次に、コンディショナー（日立化成工業株式会社製、ＣＬＣ−６０１（商品名）を使用）に６０℃で５分間浸漬、６０℃の湯による湯洗、水洗（常温の水による、以下同じ）、無電解めっき用触媒液（日立化成工業株式会社製、ＨＳ−２０２Ｂ（商品名）を使用）に常温で１０分間浸漬、常温の水による水洗、パラジウムの活性化処理液（日立化成工業株式会社製、ＡＤＰ−４０１（商品名）を使用）に常温で５分間浸漬、水洗をこの順に行った。
【００１９】
次に、無電解銅めっき液（日立化成工業株式会社製、ＣＵＳＴ２０１（商品名）を使用）に常温で１５分間浸漬し、水洗、８０℃１０分間乾燥後、さらに、硫酸銅溶液を用いた電解めっきにより厚さ２０μｍの銅めっき層を形成し、最終的に１８０℃で６０分間加熱してアニーリングした。
【００２０】
（実施例２）
Ｃａ（ＯＨ）２：（１ｇ／Ｌ）ｐＨ１３のアルカリ溶液（６０℃５分）により絶縁層表層に残存する無機充填剤を除去する工程を実施したほかは実施例１と同様にして多層板を作製した。
【００２１】
（比較例１）
アルカリ溶液により絶縁層表層に残存する無機充填剤を除去する工程を省略したほかは実施例１と同様にして多層板を作製した。
【００２２】
（比較例２）
ＮａＨＣＯ３：（１０ｇ／Ｌ）ｐＨ８の弱アルカリ溶液（６０℃５分）により絶縁層表層に残存する無機充填剤を除去する工程を実施したほかは実施例１と同様にして多層板を作製した。
【００２３】
以上の工程によって作製された多層板について、めっき銅の接着強度とはんだ耐熱性試験を実施した。その結果を表１に示す。
（特性試験）
めっき銅ピール強さ：試験方法は、ＪＩＳ  Ｃ  ６４８１「プリント配線板用銅張積層板試験方法」に準拠して行った。
はんだ耐熱性：５０×５０ｍｍに切断した多層板を用いて、２８８℃の溶融はんだにフロートした際にめっき銅がふくれるまでの時間を測定した。
【００２４】
【表１】
2007299875.tif 000003
【００２５】
本発明によれば、多層プリント配線板の製造方法において、絶縁層表面の粗化工程において残存する無機充填剤をＰＨ１０以上のアルカリ溶液洗浄で除去することによって、絶縁樹脂層とめっき銅との密着力低下や耐熱性レベルの低下を大幅に改善でき、セミアディティブ法による多層プリント配線板の信頼性向上に寄与するところ大である。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】（ａ）〜（ｅ）は、本発明を説明するための断面図である。
【符号の説明】
【００２７】
１  第１の回路層
２  絶縁基板
３  絶縁層
４  バイアホール
５  第２の回路層
６  銅めっき層
【図１】
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